孟家疃隧道施工安全专项方案

青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 目 录 1 编制说明 1 1 1 编制依据 1 1 2 编制范围 1 2 工程概况 1 2 1 线路概况 1 2 2 主要技术标准 2 2 3 主要工程项目及数量 2 2 4 工程特点 2 2 5 控制和重难点工程的分析和对策 3 3 施工总体部署 3 3 1 安全管理目标 3 3 2 工期目标 3 3 3 环境保护目标 3 3 4 队伍部署和施工任务划分 3 3 5 安全组织机构 4 4 风险源的分析与辨识 5 5 重要危险源 点的安全措施 10 5 1 洞口浅埋段失稳 10 5 2 预防塌方的施工安全措施 11 5 3 明洞段施工安全支护体系及措施 15 5 4 隧道防止大变形措施 16 6 安全技术措施 17 6 1 洞口工程安全技术措施 17 6 2 洞身开挖安全技术措施 18 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 6 3 隧道装 运与弃渣安全技术措施 18 6 4 支护工程安全技术措施 19 6 5 通风 防尘与风水供应安全技术措施 20 6 6 防排水安全技术措施 23 6 7 二次衬砌安全施工措施 28 6 8 加强监控量测 及时掌握围岩动态 28 6 9 做好超前地质预报 预防地质灾害发生 31 6 10 爆破作业安全施工技术措施 32 6 11 其他作业安全施工技术措施 35 7 安全检算 36 7 1 隧道钻爆检算 36 7 2 隧道衬砌台车检算 39 8 应急预案 40 8 1 应急救援组织机构 40 8 2 监控与预警 43 8 3 信息报告程序 47 8 4 应急响应 48 8 5 应急措施与装备保障 58 附件一 59 附表二 60 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 1 孟家疃隧道施工安全专项方案 1 1 编制说明编制说明 1 11 1 编制依据编制依据 1 铁道第三勘察设计院院提供的 孟家疃隧道施工设计图 2 铁道第三勘察设计院提供的测设内业资料以及现场交桩资料 3 现行的部颁 高速铁路隧道工程施工质量验收标准 TB10753 2010 高速铁路隧道工程施工技术指南 铁路工程基本作业施工安全技术规程 TB10301 2009 铁路隧道工程施工安全技术规程 TB10304 2009 1 21 2 编制范围编制范围 编制范围为青荣 DK268 740 至 DK269 050 全长 310m 包括孟家疃 隧道洞门 明挖段 洞身 支护 防排水 二衬及附属工程等 2 2 工程概况工程概况 2 12 1 线路概况线路概况 孟家疃隧道位于威海市望岛村北 戚家庄西南方向 地形山地 地 形起伏大 冲沟发育 基岩大部裸露 地表伟浓密灌木林 进出口段表 层有薄层碎石土 在中间段落风化花岗岩出露 进出口均位于缓坡处 自然坡度为 15 30 进口里程为 DK268 740 出口里程为 DK269 050 全长 310m 为单洞双线隧道 隧道最大埋深 39 3m 最小埋 深 4 81m 隧道进 出口均位于右偏圆曲线上 隧道内线间距 4 6m 隧 道内纵坡为坡率 3 单面上坡 本隧道进口与戚家庄特大桥大里程端台 尾里程为 DK268 739 72 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 2 隧道范围内地层岩性主要为晚远古代晋宁期侵入岩条带状片麻状细 粒黑云二长花岗岩 隧道洞身范围内 有少量基岩裂隙水 沟谷发育处雨季地下水较丰 富 地下水受地表水及降水影响较大 隧道开挖将使附近居民生活生产 用水遭到破坏 特别是冲沟内往往是隧道埋深较浅处更易遭到破坏 2 22 2 主要技术标准主要技术标准 铁路等级 客运 正线数目 双线 速度目标值 最高运营时速 250 公里 曲线半径 3500m 5000 纵坡 9 5 10 8 牵引种类 动车组 列车运行控制方式 自动控制 行车指挥方式 综合调度集中 2 32 3 主要工程项目及数量主要工程项目及数量 洞门 2 座喇叭口式洞门 明 洞进口段 28 米 含缓冲结构 正 洞250 米 2 42 4 工程特点工程特点 一是设计标准高 沉降控制要求严 二是施工环境复杂施工展开困 难 主要体现在线路大部分地段为浅埋段暗挖 出口段位于市郊区山区内 隧 道地质差 围岩均为 级围岩 且存在断层 浅埋 偏压 施工中 存在坍塌 冒顶 掉块施工风险和工期风险 孟家疃隧道采用复合式衬砌 级围岩的衬砌结构均采用加强复合 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 3 式衬砌仰拱形式 进洞开挖前采取超前大管棚的洞口支护措施 参照青 荣城际施隧 07 03 其中进口管棚长度 20m 出口管棚长度 20m 进洞 开挖前采取超前大管棚的洞口支护措施孟家疃隧道 级围岩 110m 级 围岩 140m 级围岩明洞 28m 2 52 5 控制和重难点工程的分析和对策控制和重难点工程的分析和对策 孟家疃隧道进口为花岗闪长岩全风化 需加强支护 由于进 出口 明洞位于岩石破碎的位置 开挖需分级进行 做好边仰坡防护 洞口临 时边仰坡采用锚喷网加固防护 3 3 施工总体部署施工总体部署 3 13 1 安全管理目标安全管理目标 坚持 安全第一 预防为主 的方针 建立健全安全管理组织机构 完善安全生产保证体系 杜绝安全特别重大 重大 大事故 杜绝死亡 事故 防止一般事故的发生 消灭一切责任事故 确保人民生命财产不 受损害 创建安全生产标准工地 3 23 2 工期目标工期目标 孟家疃隧道计划开工日期为 2011 4 1 2011 8 31 日 计划工期 5 个 月 3 33 3 环境保护目标环境保护目标 环境污染有效控制 土地利用节约资源 节能 水保措施落实到位 工程绿化一次达标 建成资源节约型 环境友好性铁路 无集体投诉事件 环境监控达标 环境保护 水土保持设施与主体 工程 同时设计 同时施工 同时投入使用 3 43 4 队伍部署和施工任务划分队伍部署和施工任务划分 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 4 根据孟家疃隧道的特点 计划由隧道一队负责施工 设置进口工作 面 劳动力配置见表 1 施工队伍安排及任务划分情况见表 2 表表 1 1 孟家疃隧道劳动力配备表孟家疃隧道劳动力配备表 工班名称人数 个 担负主要任务 掘进工班 16 钻眼 装药 爆破或人工开挖等 支护工班 20 超前管棚 小导管 锚杆 钢筋网 钢架安设 喷射混凝土作 业等 钢筋 工程 13 衬砌钢筋的加工 绑扎 防水 16 土工布 防水板焊接 吊挂 衬砌 工班 混凝 土 6 衬砌台车就位 混凝土灌筑 拆模 仰拱 填充 底板混凝土 施工 水沟电缆槽的施工等 运输工班 28 出碴 运输 调度 维修 保养等 辅助工班 8 风 水 电及其设备维修 保养 道路养护 钢结构加工 工班 8 各种钢结构加工及预制 地质预报工班 6 隧道的超前地质预报 表 6 2 施工队伍安排及任务划分情况表 队伍名称工作面人数承担的主要施工任务 隧道一队进口作业面 160 承担 DK268 740 DK269 050 段全长310m 的正洞施工 3 53 5 安全组织机构安全组织机构 为确保隧道安全 成立安全组织机构 实行领导带班制度 定人定岗 落实责任 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 5 仁柳庄1号隧道安全管理领导小组 组长 任成海 副组长 许成宇 组员 吴建凯 进口施工负责人 专职安全员 秦宗化 专职安全员 李建省 初支工班 兼职安全员 衬砌工班 兼职安全员 出碴工班 兼职安全员 开挖工班 兼职安全员 岗位工人 4 4 风险源的分析与辨识风险源的分析与辨识 根据初步设计及现场情况 对可能存在的风险源分级管理 有针对性 的制定工程措施及应急预案 孟家疃隧道安全管理领导小组 组长 任成海 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 6 孟家疃隧道 LEC 风险评价表 序 号 作业 活动 危险源危害因素 发生事故 的可能性 L 暴露于其 中的频繁 程度 E 发生事 故的结 果 C 风险等 级划分 D 是否为 重大风 险因素 1 洞口失稳 未消除边 仰坡危石 龟裂 未作好洞口的天沟 边沟等排水设 施 地质不良地段洞口未先做衬砌等加固措施 洞口变形未观测 未加固 321590 是 2 开挖面失稳 浅埋软弱地层未提前加固 爆破设计方案不合理或未按爆破方案 施爆 爆破后未清理危石或排险人员未确认排险完毕即进入危险 区 施工支护不到位 掘进未依据围岩类别及时支护 开挖面围 岩破碎未支持进行爆破 支护变形或损坏时未立即修整加固 凿 刮未按规定的顺序实施 爆破操作不当引起的失稳见爆破作业 12714 否 3 开挖工器具 伤害 用电钻钻眼时用手导引回转的钎子 用电钻处理被夹住的钎子 钻孔台车卡钻或被卷 转动悬臂而掉下碴石无防护措施 在移动 开挖设备无引导员 在油压破碎机的司机室前未安装防止飞石的 金属网 其它机械伤害见机械作业 32742 否 4 锚喷支护操 作不当 超前锚杆或超前小导管支护时无防护措施 在碴堆上作业时踩踏 活动的岩块 在梯 架上作业时安置不稳妥 且无专人监护 金 属网 钢筋未充分固定 喷射作业或向上锚杆灌注锚固材料未戴 保护眼镜 12714 否 5 岩土坠落 松动石 土块未清除 裂缝未支护 清除松动围岩 冲洗受喷面 时 工作区作业人员处于被清除物正下方 洞口施工上下作业 进隧道未戴安全帽 32742 否 6 隧道 施工 初衬段失稳 二衬未紧跟 洞内出现裂缝 落石 量测数据异常未及进撤离 支护变形 未及时整修加固 超挖过大回填未采取逐层干 浆 12714 否 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 7 砌料填塞 7 台车 平台 防护不当 台车 平台未设护栏 跳板未设防滑条 衬砌台车上未满铺底板 36354 否 8 台车 平台 等临时设施 倾覆 工作台 跳板 脚手架的承载重量不够 拱墙模板架及台车下未 留足施工净空 衬砌作业点未设明显的限界及缓行标志 车辆超 宽 超高 32318 否 9 装碴 运输 伤害 装碴过程 漏斗下有人通过 装碴操作时回转范围内有人通过 进洞车辆人料混载 洞内运输行驶超车 超载 超宽 超高运输 洞内拱架 换气架 变压器等临时设施未用管形灯等明确表示其 位置 通过洞内作业区时 未采取慢行 报警等安全措施 其它 伤害见机械作业 车辆行驶 32318 否 10 风 水管路 料管堵塞或 爆裂 高压风管接头焊接不牢或破损 料管堵塞 料管过分的弯曲 3216 否 11 注浆 压浆 机违章作业 注浆管喷嘴对人放置 拔除压浆机喷嘴时未先撤除压力 随意搬 动或开启密封盖 喷射混凝土时未戴个人防护用品 17321 否 12 透水或涌水 地质复杂未进行地质预报 反坡隧道排水设施不全 有地下水而 未设排水沟 涌水地段作业无应急设施 未识别出可能有涌水地 段 3315135 是 13 隧道粉尘超 标 洞内施工打干风枪 钻孔机械未采用湿式进行 初喷作业人员未 戴防尘口罩 无通风设备或通风设备不满足要求 爆破后通风时 间不够 超过 1500 米无接力通风 12714 否 14 风枪 空压 机噪音 振 动伤害 风枪作业未戴耳塞 风枪作业时间超标 手提式凿岩机 风镐是 否使用了防振橡胶 空压机操作人员作业时间超过 8 小时 操作 人员住在空压机房 32318 否 15 隧道 施工 隧道内无人 监测 没有专人随时监测工作面安全状态 62336 否 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 8 中铁十七局集团公司青荣城际铁路工程指挥孟家疃隧道危险源清单中铁十七局集团公司青荣城际铁路工程指挥孟家疃隧道危险源清单 序号 作业 活动 危险源相关运行或活动 可能导致的 危险或危害 控制方法 1 洞口失稳 洞口明挖 未消除边 仰坡危石 龟裂 未作好洞口的天沟 边沟等排水设施 地质不良地段洞口未先做衬 砌等加固措施 洞口变形未观测 未加固 采用先支护后开挖的方式施工明洞 坍塌 物体 打击 专项方案 措施 2 开挖面失稳 塌方 涌水 突泥 浅埋软弱地层未提前加固 爆破设计方案不合理或未按爆破方案施爆 爆破后未清理危石或排险 人员未确认排险完毕即进入危险区 施工支护不到位 掘进未依据围岩类别及时支护 开挖面围 岩破碎未支持进行爆破 支护变形或损坏时未立即修整加固 凿刮未按规定的顺序实施 爆破操 作不当引起的失稳见爆破作业 坍塌 专项方案 措施 3 隧道施工对 周边建筑物 的影响 制定详细的钻爆施工方案 控制爆破震速 加强洞内监控量测 对地表建筑物周围进行震速监控 确保建筑物安全 对城区内道路提前与市政部门联系 制定交通导改方案 洞内做好地质超前预 报 级加强段采用三台阶七步法施工 地质不良时采用双侧壁导坑法穿越破碎带 主要存在于 隧道出口暗挖段及明洞段周边 物体打击制度控制 4 锚喷支护操 作不当 超前锚杆或超前小导管支护时无防护措施 在碴堆上作业时踩踏活动的岩块 在梯 架上作业时 安置不稳妥 且无专人监护 金属网 钢筋未充分固定 喷射作业或向上锚杆灌注锚固材料未带 保护眼镜 坍塌 物体 打击 措施 制度 作业指导书 5 岩土坠落 松动石 土块未清除 裂缝未支护 清除松动围岩 冲洗受喷面时 工作区作业人员处于被清除 物正下方 洞口施工上下作业 进隧道未戴安全帽 物体打击措施 制度 6 初衬段失稳 二衬未紧跟 洞内出现裂缝 落石 量测数据异常未及进撤离 支护变形 未及时整修加固 超 挖过大回填未采取逐层干 浆 砌料填塞 坍塌 专项方案 措施 7 台车 平台 防护不当 台车 平台未设护栏 跳板未设防滑条 衬砌台车上未满铺底板 高处坠落措施控制 8 隧道 施工 台车 平台 等临时设施 工作台 跳板 脚手架的承载重量不够 拱墙模板架及台车下未留足施工净空 衬砌作业点未设 明显的限界及缓行标志 车辆超宽 超高 坍塌措施控制 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 9 倾覆 9 装碴 运输 伤害 装碴过程 漏斗下有人通过 装碴操作时回转范围内有人通过 进洞车辆人料混载 洞内运输行 驶超车 超载 超宽 超高运输 洞内拱架 换气架 变压器等临时设施未用管形灯等明确表示 其位置 通过洞内作业区时 未采取慢行 报警等安全措施 其它伤害见机械作业 车辆行驶 机械 车辆 伤害 措施 制度 操作规程 10 风 水管路 料管堵塞或 爆裂 高压风管接头焊接不牢或破损 料管堵塞 料管过分的弯曲物体打击措施控制 11 注浆 压浆 机违章作业 注浆管喷嘴对人放置 拔除压浆机喷嘴时未先撤除压力 随意搬动或开启密封盖 喷射混凝土时 未戴个人防护用品 机械伤害 物体打击 措施 制度 操作规程 12 透水或涌水 地质复杂未进行地质预报 反坡隧道排水设施不全 有地下水排而未设排水沟 涌水地段作业无 应急设施 未识别出可能有涌水地段 淹溺 专项方案 措施 13 隧道粉尘超 标 洞内施工打干风枪 钻孔机械未采用湿式进行 初喷作业人员未戴防尘口罩 无通风设备或通风 设备不满足要求 爆破后通风时间不够 超过 1500 米无接力通风 尘肺病方案 制度 14 风枪 空压 机噪音 振 动伤害 风枪作业未戴耳塞 风枪作业时间超标 手提式凿岩机 风镐是否使用了防振橡胶 空压机操作 人员作业时间超过 8 小时 操作人员住在空压机房 噪音耳 振 动病 制度控制 15 隧道内无人 监测 没有专人随时监测工作面安全状态坍塌制度 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 10 通过分析 该隧道的安全风险控制点主要在 洞口失稳 浅埋段 破碎岩体引起坍塌或掉块 通风不畅 明挖段的分段支护体系 明挖段 的防洪形势和措施 穿越环城路的交通疏解等 5 5 重要危险源 点的安全措施重要危险源 点的安全措施 5 15 1 洞口浅埋段失稳洞口浅埋段失稳 为确保洞口段施工安全 在隧道进 出口及地段设置大管棚 增设 单层 42 超前小导管支护 I20a 型钢钢架加强 级加强段围岩设置 双层 42 超前小导管支护 I20a 型钢钢架加强 进洞前消除洞口边仰坡危石 龟裂 做好洞口天沟 边沟等排水设 施 洞口边 仰坡采用锚喷网支护 同时加强地表沉降 位移观测 5 1 1 在施工工艺上加强质量控制确保安全 1 洞门构造 尺寸以及基础埋深和圬工砌筑的允许偏差符合规范 要求 2 洞门及洞口附近的排水 截水设施配合洞门施工尽早做好 并 与洞外排水系统连通 以免地表水冲刷坡面 3 洞口仰坡和边坡坡度的施工允许偏差为 5 洞口土石方禁 止使用集中药包爆破 尽可能的使用挖掘机和风镐施作 以免影响仰坡 边坡的稳定 对土质 风化剥落的坡面和坡脚 予以防护 5 洞门施做完成后 洞口边仰坡与衬砌外缘相交处须填塞密实 以防积水 5 1 2 洞口段确保安全的工程措施 边仰坡施工完后 按照设计要求施做管棚导向墙 导向墙基础必须 置于稳定基础之上 管棚长度设计为 30m 进洞后根据地质情况邀请设 计院地质专业专家 建设指挥部 监理单位 施工单位召开四方会议 是否延续长管棚 若延长则每段搭接长度不小于 3m 管棚钻进时应用测 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 11 斜仪随时检查钻进角度 如偏差超出要求 应退钻注浆后重新钻进 洞 口大管棚超前支护如下图示 图 1 大管棚支护示意图 大管棚施工前先开挖明洞土石方到隧道拱角处留置工作平台 然后 在开挖面设导向墙 导向墙内设 2 榀 I18 工字钢架 钢架外缘设置 140 壁厚 5mm 导向钢管 截面尺寸为 1m 1m 5 25 2 预防塌方的施工安全措施预防塌方的施工安全措施 5 2 1 塌方产生的原因 1 对隧道所在区的地质情况了解不清 地质资料不详细 对可能 遭遇断层 围岩破碎地段 浅埋地段情况估计不足 对可能遭遇塌方以 及产生塌方后的处理缺乏思想准备和相应的技术措施 以及盲目追求进 度 对不稳定围岩没有进行有效合理的支护 2 由于围岩本身不稳定和已切割成碎块而强度低 结构松散 节 理面有泥质物及岩屑充填 支护不及时 暴露时间长 导致围岩风化严 重 或因通过断层 突然遇到较高水压富水洞段 地下水漏出 淘空了 断层构造带中破碎岩体和充填物时 以及由于岩层产状不利或因岩爆等 诸多地质原因而产生不同程度的塌方 3 在施工中 忽视围岩细微变形 对围岩自稳能力作过高的估计 造成思想上的麻痹大意 抱着盲目乐观和侥幸心理 对不良地质洞段没 大管棚 108 6mm 1 0 5 60 25 钢筋砼套拱 155 纵向示意图 o R 617 60 无孔钢花管 108 6mm 立面图 155 108 6mm 有孔钢花管 初期支护 二次衬砌 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 12 有采取合理的开挖方法 支护不及时 在开挖时 爆破对围岩的扰动过 大 开挖后围岩暴露时间过长 风化程度加剧 或由于中途进行二次扩 挖和更换支撑 造成应力再次重分布 使得原来不应塌方洞段 因岩体 的失稳而产生较大塌方 5 2 2 塌方的预防 出口浅埋暗挖段及两处断裂带是产生塌方风险最高区域 要在施工 方案 工程质量 地质超前预报 洞内监控量测等全方位加强预控 防 止塌方的发生 1 开挖时预防的方法 当地下工程通过浅埋地段 破碎带 断层 影响带 或风化严重时 或岩层产状 结构不利组合地段时 合理的开 挖方法 能很好预防塌方的发生 一般常用主要方法有 2 套拱法 此方法在拱部开挖好以后 对拱部采取安全有效的支 护 然后在拱部的保护下开挖下部边墙或仰拱 防止因开挖面过大引起 的塌方 保障顺利安全通过地质不良洞段 3 及时支护是预防塌方的主要措施 洞口开挖后 在围岩自稳时 间内及时给予支护 可有效限制围岩变形的自由发展 防止岩体因松动 脱动 脱位而造成塌方 4 对地质不良地段主要采取 锚喷 网喷 喷混凝土与钢支撑或 格栅钢架相结合 的支护方法 锚喷支护 在岩层是裂隙扩张的大块体 由于结构组合或产状不利 所引起的不稳定时 锚喷支护是很经济安全的支护措施 开挖后 垂直 于岩层走向打锚杆 锚杆长度应穿透不稳定岩体深入内部与稳定岩体相 连 然后喷混凝土 封闭填塞围岩裂隙 防止岩体滑移 网喷支护 在岩石破碎 裂隙密集发育 块体较小的洞段 采取网 喷支护更为安全合理 在开挖后 清除浮石 初喷混凝土 及时封闭围 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 13 岩 预防支护过程中小块体塌落 并作为钢筋网的保护层 防止钢筋网 的锈蚀 后打系统锚杆 梅花型布置 然后挂钢筋网 喷第二层混凝土 作为承载结构 喷混凝土与钢支撑或格栅钢架的组合支护适用于围岩破碎或不稳定 的围岩 在每循环开挖后 初喷混凝土 打系统锚杆 挂网立钢支撑或 格栅钢架 打系统锚杆固定钢支撑 补喷混凝土至设计厚度 在特别破碎和松散的软弱岩层或断层带中 预防塌方可以采用超前 管棚或固结灌浆与钢支撑和格栅钢架支护相结合的方法 在开挖前打入 超前管棚形成棚架 或将浆液注入围岩裂隙 使破碎的岩石固结为整体 以增强围岩的承载力 开挖后采取钢支撑或格栅钢架 及时衬砌混凝土 能很好防止塌方 5 变形是塌方前兆 加强围岩变形观测可有效预防塌方 洞口开 挖后 岩体的重新稳定过程中 围岩都存在变形 当变形超过允许范围 时 就发生塌方 在隧道新奥法施工中 通过量测仪器对围岩的变形量和变形速率进 行观测分析 推测其最大变形量 估算是否会发生塌方 提前作出预告 以决定采取合理的支护 目前采取的观测方法有位移观测 收敛位移观测 压力量测等 最 常用是收敛位移量测 即量测隧道周边或结构物内部净空尺寸的变化 5 2 3 浅埋塌方 地表塌陷的处理 1 对塌方地段地表的处理 对于浅埋地段 隧道内未进行二次衬砌的地段 地表禁止一切车辆 通行 在地面作出明显标识 在地表塌陷处上游做截水沟 避免因雨水等冲刷或汇入陷穴 造成 塌方扩大 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 14 尽快对地表陷穴内壁四周喷射混凝土 并做好雨水防护措施 防止 进一步塌陷 对陷穴附近的管线 施工单位应积极与管线管理单位联系 配合管 线管理单位做好防护 5 2 4 塌方地段隧道内处理 对初期支护进行补强 喷混凝土厚度应达到设计要求的喷层厚度 并对塌方体表面进行喷混凝土封堵 及时抽排塌方段附近的洞内积水 避免积水浸泡墙基 完成拱墙 180 范围的小导管超前预支护 压注水 泥浆液 及时封闭钢架 在钢架支点处打锁脚锚杆或增设钢架横撑 防 止初期支护变形 抓紧施工塌方临近处的二次衬砌 尽快开辟第二掌子面 尽快进入塌方段的另一端 必要时可先开 挖一小导洞 以便对靠近塌方处进口侧初期支护进行补强 达到设计要 求的喷层厚度 并对塌方体表面进行喷混凝土封堵 防止塌方范围扩大 完成小导管超前预支护 并压注水泥浆液 及时封闭钢架 在钢架支点 处打锁脚锚杆或增设钢架横撑 必要时可采用木支撑予以加强 抓紧对 塌方临近处二次衬砌施工 5 2 5 对塌方地段处理 塌方段落的处理 根据洞内及地表沉降量测结果 确定塌方段的变 形稳定后 具体处理措施为 超前长管棚施工 可根据实际情况作适当调整 其长度根据进场 现有设备情况 可采用双向施工或单向施工确定 可为 10 25m 钢管 在达到位置后 管内压注水泥砂浆 超前小导管预支护 塌方松散体内拱墙范围采用小导管进行超前 预支护 并压注水泥浆液 以确保坍方体周边围岩注浆加固圈不小于 1 5 米 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 15 塌方段采用交叉中隔壁 CRD 施工 严格按照铁路隧道施工规范 要求 支护形式 拱墙设置全长粘结型锚杆 全断面设钢筋网 喷射混 凝土包裹型钢钢架 二次衬砌采用钢筋混凝土 防水措施 二次衬砌环向施工缝设中埋式橡胶止水带 纵向施工缝 设刚性止水带 环向盲沟间距按 5m 设计 陷穴回填 在塌方段二次衬砌施工完成并达到设计强度后进行陷 穴回填 应高出地面不小于 1m 5 35 3 明洞段施工安全支护体系及措施明洞段施工安全支护体系及措施 5 3 1 明洞施工 进出口均采用喇叭口式缓冲结构洞门 衬砌采用钢筋混凝土衬砌 利用 12m 的液压衬砌台车整体立模浇筑成形 洞口段施工程序为 洞口 排水系统 明洞上半断面开挖及边仰坡防护 施做洞口大管棚 明洞下 半断面开挖 喇叭口段及明洞衬砌 回填 进洞施工 衬砌背面做一层附着力较好的外贴式防水层 表面用水泥砂浆做保 护层 以防洞顶截水沟至仰坡坡脚范围内的地表水渗入洞入 洞口段结构混凝土在拌和站集中拌制 混凝土输送车运输 输送泵 泵送入仓 插入式振捣棒捣固 外侧模板采取在浇筑混凝土时按混凝土 浇筑分层厚度分层支立 在每层混凝土浇至该层外模口 10cm 时安装下一 层外模 如此循环直至拱顶 每层外模 采用木模 在安装前加工制作成 整体 使其能短时间安装就位 防止混凝土浇筑间断时间过长形成人为 施工缝 5 3 2 明洞段的防洪形势及安全措施 结合当地气候特点及洞口地形特点 在洞口边仰坡上方约 5m 外设坡 度不小于 3 的洞顶截水沟 以拦截地表水 防止地表水冲刷边仰坡 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 16 截水沟采用钢筋混凝土结构 做到圆顺流畅 不积水 不渗水 拦截 远引地表水 防止地表水影响洞口施工 达到稳定坡面的目的 其中 进口段水沟长度 126m 出口段长度 125m 5 45 4 隧道防止大变形措施隧道防止大变形措施 隧道在局部开挖时有可能发生大变形 为确保围岩稳定和作业安全 通常采取的技术措施为 5 4 1 加强稳定掌子面的辅助措施 1 正面喷混凝土和锚杆 2 打超前组合中空锚杆或钢筋 5 4 2 加强基脚的措施 1 向底部地层注浆加固 2 向两侧打底部锁脚锚杆 3 加支撑底板 4 设底部横撑或临时仰拱 5 4 3 防止断面挤入的措施 1 增打加长锚杆 主要在两侧 锚杆长度一定要超过围岩塑性区 范围才有效果 2 设底部横撑 打底部锚杆 修筑仰拱 这是极为重要的工程措 施 3 缩短台阶长度 及早闭合 4 下半断面 仰拱同时施工 5 设纵向伸缩缝 采用可缩性支撑 5 4 4 防止开裂的措施 1 采用挂钢筋网片湿喷混凝土 2 设纵向伸缩缝 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 17 5 4 5 建立日常量测管理体制及管理标准 1 监测初期位移速度 2 最终位移值的预测 3 建立控制标准值 5 4 6 加强施工地质测试 1 预测和预报掌子面前方的地质状态 2 建立地质数据库 及时反馈 3 各种岩类的特性试验数据的测试 这些措施应综合使用 相互补充 并视具体情况具体采用 同时 这些措施也是一般性的 当条件变化很大时 还要采用一些特殊的辅助 施工措施 如压浆加固 改良岩体等措施 6 6 安全技术措施安全技术措施 6 16 1 洞口工程安全技术措施洞口工程安全技术措施 6 1 1 基本要点 1 洞口施工前必须检查边 仰坡稳定性 清除悬石 处理危石 提前完成边 仰坡的截排水设施 2 洞口工程应尽早完成 施工时宜避开雨季 3 隧道做到早进晚出 减少对山体的破坏 防止水土流失 4 开挖后及时进行防护工程施工 洞口宜采用浅孔小台阶爆破 在特殊地质构造条件下 必要时采用定向爆破或拆除爆破 5 明洞衬砌施工宜在暗洞衬砌浇筑 2 3 个循环后再进行 6 合理布置洞口施工现场 做好文明施工 6 1 2 检查要点 1 隧道进洞施工前要进行边 仰坡稳定 洞顶截水 排水系统通 畅专项检查 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 18 2 洞口及明洞施工要对地基承载力及基础结构形式进行检查 确 保结构稳定剂洞口山体稳定 3 洞口工程尽早完成 级以上围岩 含 进洞 90m 必须完成洞 口工程 6 26 2 洞身开挖安全技术措施洞身开挖安全技术措施 6 2 1 掘进是隧道安全控制的最重要环节 由于隧道开挖断面大 施工时严格按设计图纸及施工组织设计采取合理的开挖方案 严格控制 循环进尺 选择最佳的爆破参数 确保施工安全 6 2 2 浅埋段地段隧道开挖要采用机械开挖或浅孔控制爆破方法 爆破后加强监测 根据监测和地质情况及时调整爆破参数 保证爆破安 全 6 2 3 不良地质隧道先治水 短开挖 弱爆破 强支护 早衬砌 稳步前进 6 2 4 配备足够的抽水设施 确保排水顺畅 6 2 5 钻孔台车或凿岩机钻眼时 必须采用湿式凿岩 严禁在残眼 中继续钻眼 6 2 6 不良地质地段隧道开挖应根据实际情况采用短进尺 弱爆破 强支护勤测量的施工方法 6 36 3 隧道装 运与弃渣安全技术措施隧道装 运与弃渣安全技术措施 6 3 1 基本要点 隧道内空间狭窄 作业面小 运输量大 车辆频繁 为保证安全 必须制定一套调度 信号 避让 洞内物料存放等制度 1 建立有效运输规章制度 作业标准和安全操作规程 每次爆破 后 先保证通风达到 15min 以上 再进洞 待找顶 清危和初喷完成 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 19 保证掌子面安全的情况下 再进行装渣 2 工作人员进出隧道应走预设通道 不得在运输范围内随意走动 非工作人员严禁进入运输场地 3 装渣与运输设备配置必须符合施工方案相关要求 严禁机械带 病作业 4 作业面施工照明平均照度不小于 10 lx 5 隧道内行车必须遵守相关通行规定 严禁超速 6 弃渣场地挡墙护坡 排水系统 绿化覆盖等设施必须按设计要 求相应配套 6 3 2 检查要点 1 检查安全技术交底是否到每个作业人员 特殊工种是否持证上 岗 2 检查装渣前及装渣过程中 开挖面围岩稳定情况 松动岩石及 塌方征兆处理是否及时到位 3 检查装渣作业人员安全防护及执行规章制度情况 4 装渣时若发现渣堆中残留的炸药雷管 应立即处理 5 检查运输道路是否通畅 有无材料机具侵限 警示 限速标志 等是否清晰准确 有无作业人员随意搭乘装 运渣用机械车辆进出的情 况 6 检查隧道内车辆运输速度与间距 7 检查弃渣场挡墙护坡是否先挡后弃 并符合设计要求 场地设 置 绿化覆盖等是否符合环保 防洪等要求 6 46 4 支护工程安全技术措施支护工程安全技术措施 6 4 1 隧道支护必须紧跟开挖工作面 同时应按设计要求进行监控 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 20 量的相关作业 对位于不良地质地段的隧道 支护应及时封闭 6 4 2 各种支护必须严格按照设计方案实施 同时利用围岩监控量 测资料 对支护方案进行动态管理 保证安全可靠 6 4 3 对于软弱围岩施工要采取多种加固措施提高围岩的自承能力 6 4 4 机具设备应置于安全地段 喷射机 注浆机 水箱必须装置 压力表和安全阀 定期进行耐压试验 6 4 5 发生堵管时 应及时疏通 处理堵管时 喷嘴前严禁站人 6 4 6 经常检查管道和接头是否有松脱和击穿的可能 发现问题立 即处理 6 56 5 通风 防尘与风水供应安全技术措施通风 防尘与风水供应安全技术措施 6 5 1 基本要点 1 运营通风机房 风道的位置 结构和断面尺寸应符合设计要求 2 隧道施工的通风与防尘必须满足规范和设计要求 3 合理配置隧道内施工作业机械 有效降低粉尘废气等有害物质 排放浓度 4 机械设备不得在运转中进行维修 保养 调整 5 隧道施工单头掘进长度超过 150m 时 应采用机械通风 6 掌子面附近应配置空气质量自动检测仪器 对施工环境质量实 时检测 7 施工人员及其他进洞人员均应佩戴防尘口罩 8 隧道掘进应采用空压机供风 空压机的功率应能满足同时工作 的各种风动机具的最大耗风量的要求 9 洞内高压风管应敷设在电缆电线相对的一侧 风管的前端至开 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 21 挖面距离宜保持 30m 并用分风器连接高压软风管 10 空压机站距离居民区较近时应有防噪声 防震动的措施 11 高压风管使用中应有专人负责检查 养护 12 工程和生活用水使用前必须经过水质鉴定 13 供水池位置不宜设置在隧道的顶部 14 洞内水管路应敷设在电缆 电线相对的一侧 不得妨碍运输 当与水沟同侧时 不得影响排水 15 抽水机械及管路使用中应有专人负责检查 养护 16 隧道施工用电有专门的施工设计方案 并采用三级配电二级 保护方式 17 成洞地段采用 10kv 高压电缆送电机在洞内设置障碍 10kv 变 电站时应制定专项的安全技术方案 18 隧道施工作业地段必须有足够的照明 其照度应满足规范要 求 19 各种电气设备和输送电线路应有专人经常进行检查维修 调 整等工作 6 5 2 检查要点 1 隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量 每人应 供应新鲜空气 3m3 min 采用内燃机作业时 供风量不得小于 3m3 min kw 2 隧道施工通风的风速 全断面开挖时不应小于 0 15m s 在分 部开挖的坑道中不应小于 0 25m s 但不应大于 6m s 3 主机安装必须满足通风设计的要求 洞内辅助风机应安装在新 鲜风流中 对于压入式通风 主风机应架设在距洞口 30m 一定高度的 高架上 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 22 4 通风机前后 5m 范围内不得堆放杂物 通风机进气口应设置铁 箅 并应装有保险装置 当发生故障时能自动停机 5 主机应保持正常运转 如需间歇时 因停止供风而受影响的工 作面必须停止工作 6 钻眼作业应采用湿式凿岩机械 喷射混凝土应采用湿喷工艺 7 凿岩机钻眼时必须先送水后送风 放炮后必须进行喷雾 洒水 8 对施工现场和运输便道等易产生粉尘的地段定时进行洒水降尘 9 高压风管在安装前应进行检查 有裂纹 创伤 凹陷等现象时 不得使用 管内不得留有残余物和其他杂物 10 风管网路中应分段设置闸阀 检修风管时 应先关闭控制该 部分管路的闸阀 11 当采用导坑法或台阶法开挖时 软风管的使用长度不宜大于 50m 表表 6 5 16 5 1 供风设施实测项目供风设施实测项目 序号实测项目技术要求检测方法 1 隧道工作面风压不小于 0 5MPa 2 风管前端至开挖面距离不大于 30m 现场实测 12 水源的水量应能满足工程和生活用水的需要 13 水池的总输出管路上必须安装总闸阀 主管路上每隔 300 500m 应分装闸阀 14 洞内水管前端至开挖面的宜保持 30m 的距离 并用高压软管 连接分水器 洞内软管的长度 一般情况下不宜大于 50m 15 隧道施工用电采用 400V 230V 三相五线制供电系统 动力设 备应采用三相 380V 线路末端的电压降不得大于 10 16 用电设备应实行一机一闸一漏一箱 漏电保护装置应与设备 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 23 相匹配 重要电气设备必须设置安全隔离 安全警戒设施 17 电路线严禁搭靠或固定在金属物上 18 固定式配电箱及开关箱的底面与地面的垂直距离不得小于 1 3m 移动式配电箱及开关箱的底面与地面的垂直距离应大于 0 6m 配 电箱应采取防晒 防潮及防尘措施 并配锁 19 照明电压 作业地段不得大于 36V 潮湿环境下行灯必须低 于 12v 并应有绝缘良好的手柄和护罩 成洞和不作业地段可采用 220v 表表 6 5 26 5 2 隧道施工照明实测项目隧道施工照明实测项目 序号实测项目技术要求检测方法 1 施工作业面平均照度不小于 30lx 2 开挖地段和作业地段 10lx 3 运输巷道 6lx 4 特殊作业地段或不安全 因素较多地段 15lx 5 成洞地段 4lx 6 竖井内 8lx 照度计 现场实测 20 电线路的架设应整齐 牢固 绝缘良好 21 在主要交通道路 洞内抽水机站等重要场所 应有安全照明 22 漏水地段照明应采用防水灯头和灯罩 6 66 6 防排水安全技术措施防排水安全技术措施 6 6 1 基本要点 1 隧道防水等级应达到国家现行标准 地下工程防水技术规范 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 24 GB50108 2001 规定的一级防水标准 二次衬砌结构不允许渗水 二 次衬砌结构表面无湿渍 2 隧道工程防排水 应采取 防 堵 截 排相结合 因地制宜 综合治理 的原则 对水文环境有严格要求的隧道 放排水应采取 以 堵为主 限量排放的原则 3 隧道防排水充分利用混凝土衬砌结构的自防水能力 二次衬砌 混凝土抗渗等级不得低于 P6 防水混凝土抗渗等级不得低于 P8 4 隧道初期支护后防水要做到不滴不漏 滴水点要采取注浆或加 密环向盲管 5 排水盲管连接采用三通管连接 应采用 U 型卡固定于隧道 喷射混凝土表面 水量较大地段宜采用安设排水盲板等措施 6 施工污水应进行处理达标后排放 排 渗水可能造成地下水污 染时 应采取隔离措施 6 6 2 检查要点 1 防水方案 排水方案要求按设计图纸要求编制 报监理工程师 审核 2 防水卷材质量要符合设计要求 3 防水板铺设基面平整度符合设计要求 并无空鼓 裂缝 松酥 渗漏水现象 4 隧道结构防排水必须符合设计要求 包括洞口放排水 洞内排 水纵 横 环向盲管 中心排水管 防水板铺设 防水混凝土 施工缝 变形缝 埋设件等处防水效果必须满足设计要求 5 隧道施工排水要依据顺坡或反坡的不同情况 制定施工排水措 施 根据流量的大小 设置排水沟和排水机械设备 保证排水畅通 严 防坑道内积水和漫流 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 25 6 要重视隧道施工范围内地表环境的保护 制定量测监控措施 防止地表塌陷下沉 6 6 3 检查标准 6 6 3 1 洞口防排水 1 隧道 明洞等洞内排水系统与洞外排水系统的连接必须符合设 计要求 2 隧道 明洞的洞口边坡排水沟 仰坡坡顶截水沟结构形式和位 置应符合设计要求 并结合永久排水系统尽早修建 排水沟 截水沟排 水畅顺 无淤积阻塞 3 洞口检查井 防寒泄水洞的尺寸 高程 平面位置 出口高程 出口位置的允许偏差和检验方法见下表 6 6 1 表表 6 6 16 6 1 排水设施检查标准排水设施检查标准 序号项目允许偏差 mm检验方法 1 断面尺寸 10 2 壁厚 5 3 高度 20 尺量 4 排水沟 截水沟 沟底高程 20 仪器测量 5 断面尺寸 50 尺量 6 平面位置 100 7 检查井 井底高程 50 仪器测量 8 断面尺寸 50 尺量 9 出口高程 20 10 防寒泄水洞 出口位置 50 仪器测量 6 6 3 2 洞内施工排水 1 洞内顺坡排水沟断面应能满足隧道中渗漏水和施工废水的排出 需要 围岩松软地段 可根据需要加强水沟铺砌或用管槽代替 排水沟 应经常清理 2 洞内反坡排水方式 可根据坡度 水量和设备情况布置管路和 泵站 一次或分段接力排出洞外 集水坑的容积应按实际排水量确定 其位置确定应考虑减少施工干扰 配备抽水机的能力应大于排水量的 20 以 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 26 上 并应有备用台数 6 6 3 3 盲管 排水半管的埋设应把初期支护喷射混凝土分为 2 3 层喷射 其施工 工艺应符合下列规定 1 当隧道开挖后在围岩表面有线流或股流时 均设排水半管或线 性排水板 在排水半管周围喷设 1 2cm 水泥砂浆后 再进行喷射混凝土 作业 2 必要时在无渗漏水地段 每隔一定的距离 在其喷层表面上 下打设排水孔 安设排水半管或排水板 使隧道在使用期内因地下水的 迁移变化而产生渗漏水能及时排除洞外 3 隧道同一断面只能铺设排水半管 避免造成初期支护出现薄弱 断面或薄弱带 4 排水半管铺设时 利用平台 根据裂缝形状或打孔位置 排水 半管紧贴岩面 用水泥钉每隔 30cm 对称钉牢 然后喷射速凝水泥砂浆封 固 5 施工中必须严格控制各喷层的厚度 保证排水半管埋设数量 避免凿槽或返工 各层排水半管铺设或各喷层的间歇时间 必须在前一 喷射混凝土终凝后进行 6 6 3 4 注浆防水 1 施工应根据地质情况 掘进和支护的方式 支护预期的变形量 的要求进行注浆防水方案的选择 若超前地质预测 预报有大量涌水的 软弱地层地段 宜采用地表或洞内超前全封闭注浆 超前预注浆应根据岩层裂隙的状态 地下水情况 加固范围 设 备能力 浆液扩撒半径和对注浆效果的要求等综合分析确定注浆孔数 布孔方式及钻孔角度 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 27 超前预注浆的长度应视具体的情况合理确定 宜为 10 50m 掘 进时必须保留止水岩盘的厚度 宜为毛洞高度的 0 5 1 0 倍 岩石底层预注浆压力应根据围岩水文地质条件合理确定 一般宜 比净水压力大 0 5 1 5Mpa 当净水压力较大时 宜为净水压力的 2 3 倍 注浆泵压力应为最大设计压力的 1 3 1 5 倍 预注浆方法应根据地质情况 机械设备等综合因素选择 钻注顺序一般应先钻注布置在隧道顶板上的注浆孔 后钻注浆隧 道两侧孔 最后钻注底板孔 先内圈孔后外圈孔 先无水孔后有水孔 超前预注浆后的产水量应小于设计允许值 浆液固结体达到设计 强度后方可开挖 2 开挖后有大面积渗水或股流 线流时 宜采用掌子面或环向围 岩注浆 布孔应符合下列规定 在软弱地层或水量较大处布孔 大面积渗漏 布孔宜密 钻孔宜浅 裂隙渗漏 布孔宜疏 钻孔宜深 大股涌水 布孔应在水流上游 且从涌水点四周由远及近布设 3 初期支护有渗漏水地段 应在初期支护可凿孔进行回填注浆 4 围岩注浆及初期支护后回填注浆施工顺序应符合下列要求 沿隧道轴线由低到高 由下往上 由水少处到水多处钻注 在多水地段 应先两头后中间钻注 5 二次衬砌施工后应利用预留的注浆孔对拱顶部位进行回填注浆 回填注浆应在衬砌混凝土强度达到 70 后进行 6 二次衬砌后有渗水时采用衬砌内注浆 注浆孔应根据衬砌渗漏 水的情况布置 孔深为衬砌厚度的 1 3 2 3 之间 衬砌内注浆一般采 用电冲击锤成孔 浆液采用化学浆液或超细水泥浆液 专用注浆泵注浆 青荣城际铁路 VI 标段 孟家疃隧道施工安全专项方案 中铁十七局青荣城际铁路工程施工指挥部 28 7 回填注浆机二次衬砌内注浆压力小于 0 5Mpa 6 6 3 5 防水板 1 塑料防水板厚度应不小于 1 5mm 耐刺穿性好 柔性好 耐久 性好 2 防水板铺